设计模式学习笔记：factory method(工厂方法)

工厂方法是一种对象创建型模式，它的目的是定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类，可以使一个类的实例化延迟到子类。
适用场景
        工厂方法适用于一下几种情况：
        1）当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候；
        2）当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候；
        3）当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的一个；
模式结构
        下面我们来看一下工厂方法的模式结构以便对其有一个全局的了解，如图所示：

参与者

        很显然，从上面的模式结构中我们可以看出工厂方法主要有4个主要参与者。

        1）product

        定义工厂方法所创建对象的接口。

        2）concreteproduct

        实现对象创建的接口。

        3）creator

        声明工厂方法以返回product对象，也可以定义缺省的实现，返回一个缺省的concreteproduct对象，另外在creator中也可以调用工厂方法以创建一个product对象，稍后在代码中有体现，具体主要getproduct()方法和createproduct()方法。

        4）concretecreator

        重定义createproduct()方法返回一个具体的concreteproduct实例。

        另外，creator如果想创建一个具体的concreteproduct实例，则依赖于它的子类，如concretecreator，这样就造成一个潜在的问题--可能仅为了创建适当的product对象而*创建creator类的子类，在c++中的一种解决方案是使用模板。

实现

        下面通过代码实现上述工厂方法，类中具体的操作与上图有出入，主要为体现这种思想--延迟创建。

        首先是各类的声明以及继承体系：

[cpp] //factory.h  
#ifndef factory_h  
#define factory_h  
 
class product 
{ 
}; 
 
class creator 
{ 
public: 
    creator():m_pproduct(nullptr){}; 
    product* getproduct(); 
    virtual product* createproduct()=0; 
private: 
    product *m_pproduct; 
}; 
 
/*针对上述潜在问题，这里提供一种解决方案
 *1）提供一个creator类的模板子类，用product类作为模板参数
 *2）这样做可以减少类的创建
 */ 
   
template <class theproduct> 
class standardcreator:public creator 
{ 
public: 
    virtual product* createproduct(); 
}; 
                                                                  
template <typename theproduct> 
product* standardcreator<theproduct>::createproduct() 
{ 
    return new theproduct(); 
} 
#endif 
//factory.h
#ifndef factory_h
#define factory_h

class product
{
};

class creator
{
public:
    creator():m_pproduct(nullptr){};
    product* getproduct();
    virtual product* createproduct()=0;
private:
    product *m_pproduct;
};

/*针对上述潜在问题，这里提供一种解决方案
 *1）提供一个creator类的模板子类，用product类作为模板参数
 *2）这样做可以减少类的创建
 */
 
template <class theproduct>
class standardcreator:public creator
{
public:
    virtual product* createproduct();
};
                                                                
template <typename theproduct>
product* standardcreator<theproduct>::createproduct()
{
    return new theproduct();
}
#endif
 

然后是简单的实现：

[cpp] //factory.cpp  
#include "factory.h"  
#include <iostream>  
 
using namespace std; 
 
product* creator::getproduct() 
{ 
    if (nullptr == m_pproduct) 
    { 
        m_pproduct = createproduct(); 
    } 
    return m_pproduct; 
} 
//factory.cpp
#include "factory.h"
#include <iostream>

using namespace std;

product* creator::getproduct()
{
    if (nullptr == m_pproduct)
    {
        m_pproduct = createproduct();
    }
    return m_pproduct;
}

 

最后是测试代码：

[cpp] //test.cpp  
#include "factory.h"  
#include <iostream>  
 
using namespace std; 
 
//客户只需提供不同的产品类，便可以使用统一的方法创建产品。  
class myproduct:public product 
{ 
public: 
    myproduct() 
    { 
        cout << "myproduct has been constructed!" << endl; 
    } 
}; 
 
class yourproduct:public product 
{ 
public: 
    yourproduct() 
    { 
        cout << "yourproduct has been constructed!" << endl; 
    } 
}; 
 
class ourproduct:public product 
{ 
public: 
    ourproduct() 
    { 
        cout << "ourproduct has been constructed!" << endl; 
    } 
}; 
 
int main() 
{ 
    standardcreator<ourproduct> ourcreator; 
    product *pproduct = ourcreator.getproduct(); 
    standardcreator<myproduct> mycreator; 
    pproduct = mycreator.getproduct(); 
    standardcreator<yourproduct> yourcreator; 
    pproduct = yourcreator.getproduct(); 
 
    char ch = getchar(); 
    return 1; 
} 
//test.cpp
#include "factory.h"
#include <iostream>

using namespace std;

//客户只需提供不同的产品类，便可以使用统一的方法创建产品。
class myproduct:public product
{
public:
    myproduct()
    {
        cout << "myproduct has been constructed!" << endl;
    }
};

class yourproduct:public product
{
public:
    yourproduct()
    {
        cout << "yourproduct has been constructed!" << endl;
    }
};

class ourproduct:public product
{
public:
    ourproduct()
    {
        cout << "ourproduct has been constructed!" << endl;
    }
};

int main()
{
    standardcreator<ourproduct> ourcreator;
    product *pproduct = ourcreator.getproduct();
    standardcreator<myproduct> mycreator;
    pproduct = mycreator.getproduct();
    standardcreator<yourproduct> yourcreator;
    pproduct = yourcreator.getproduct();

    char ch = getchar();
    return 1;
}

 

下面是测试效果：www.2cto.com

 

摘自 arvon zhang的专栏